Micro e piccole centrali idroelettriche. Caratteristiche generali e varietà delle centrali micro idroelettriche. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Attualmente, in Russia e in molti altri paesi, le centrali idroelettriche con una capacità inferiore a 100 kW sono classificate come microcentrali idroelettriche, mentre la potenza di un'unità idroelettrica, di norma, è fino a 50 kW. Il confine di 100 kW tra piccoli e micro HPP è definito in modo condizionale. In futuro, man mano che gli sviluppi di progettazione e ingegneria si accumuleranno, verrà adattato.

Il potenziale idroelettrico utilizzato dalle micro centrali idroelettriche nella Federazione Russa non è stato determinato in modo specifico. Come ha mostrato l'analisi delle possibilità tecniche dell'uso energetico del flusso di molti piccoli fiumi (fiumi piatti con una capacità fino a 1,7 e fiumi di montagna fino a 2mila kW), condotta nell'Hydroproject, è questo parte del potenziale idroelettrico che può essere tecnicamente sviluppato da micro centrali idroelettriche.

Micro HPP è uno dei primi tipi di HPP nella storia dello sviluppo dell'energia idroelettrica. Erano il prototipo di grandi centrali idroelettriche e spesso servivano da modelli di grandi idroturbine. Con l'intenso sviluppo dell'energia idroelettrica, le sue principali soluzioni tecniche iniziarono a essere trasferite al piccolo idroelettrico. La nomenclatura delle microidroturbine creata negli anni '40 comprendeva tutti i principali tipi utilizzati in idroelettrico, elica, radiale-assiale, benna.

In URSS, la costruzione di centrali microidroelettriche negli anni '50 è stata effettuata su larga scala. La maggior parte dei 6000 piccoli HPP costruiti appartiene alla categoria "micro". Fornivano le esigenze di utilità e produzione di elettricità di insediamenti rurali, piccoli impianti industriali e altri.

In futuro è possibile la realizzazione di microcentrali idroelettriche per fornire energia a utenze isolate dal sistema energetico (o che richiedono ridondanza), il cui numero è ancora elevato nel Paese. Ad esempio, una microcentrale idroelettrica con una capacità di 100 kW può fornire elettricità a un insediamento rurale con una popolazione di 200 persone. o un complesso zootecnico per 300 capi di bestiame. I micro HPP possono essere non solo una fonte di elettricità, ma anche un azionamento diretto per varie macchine. Le micro centrali idroelettriche possono essere ampiamente utilizzate per fornire elettricità ai consumatori rurali stazionari e alle strutture di pascolo distanti, alle strutture minerarie e di esplorazione, alle stazioni e alle postazioni di servizio idrometeorologico, ai complessi turistici e ricreativi, alle fattorie di disboscamento e di caccia, alle imprese per la produzione e la lavorazione del pesce, strutture militari e molti altri. .

Attualmente, le unità alimentate a diesel e benzina prodotte dall'industria domestica sono utilizzate principalmente per rifornire piccoli consumatori dispersi. Insieme a importanti vantaggi in termini di trasportabilità, controllo automatico, facilità di avviamento e arresto, queste unità presentano notevoli inconvenienti: l'uso di scarso gasolio e soprattutto benzina e olio, inquinamento ambientale con gas di scarico e carburante, la necessità di creare riserve di carburante e alto rischio di incendio, la complessità della consegna del carburante su lunghe distanze, la necessità di una manutenzione costante, alti livelli di rumore.

Sostituendo o integrando ove possibile le unità diesel e benzina-elettriche, una microcentrale idroelettrica può migliorare significativamente l'approvvigionamento energetico e aumentare l'efficienza di molti piccoli consumatori.

La realizzazione di microcentrali idroelettriche è possibile quando sono poste all'interno di vari impianti idrotecnici per la relativa generazione di energia elettrica (su sfioratori, in reti idriche, su canali).

Per l'uso di micro centrali idroelettriche, gli oggetti con una significativa predominanza del consumo di energia in estate rispetto all'inverno sono particolarmente promettenti, poiché molti piccoli fiumi non hanno praticamente flusso in inverno e la sua regolazione stagionale riduce significativamente l'efficienza economica delle micro centrali idroelettriche.

In alcuni casi è consigliabile utilizzare una microcentrale idroelettrica in combinazione con una centrale eolica, una centrale solare e altre fonti energetiche. La creazione di tali complessi energetici è una delle promettenti aree di sviluppo.

In relazione alle diverse condizioni naturali si possono distinguere due tipologie di microcentrali idroelettriche: quelle che realizzano l'energia potenziale o l'energia cinetica del corso d'acqua.

Esempi del primo tipo sono le microcentrali con impianti tradizionali, ad acqua fluente oa derivazione, nonché le cosiddette centrali a manica (una sorta di centrali a derivazione) che si sono sviluppate negli ultimi anni.

Le microcentrali del secondo tipo sono installate direttamente nel corso d'acqua. Ne sono un esempio le centrali idroelettriche a margherita progettate da B.S. Blinova e altri, triplex verticale Yu.M. Novikov, asta parallela al piano e sollevamento aereo M.I. Loginova, Yu.M. Unità idrauliche Novikov, a membrana terminale, di tipo rotativo e a capsula utilizzate all'estero.

Negli anni '50 in URSS venivano prodotte in serie unità idrauliche per centrali microidroelettriche per salti da 1,5 m, portata d'acqua da 0,49 m / s, con una potenza minima dell'idroturbina di 6,7 kW. Attualmente in Russia è stata riavviata la produzione di apparecchiature per microcentrali idroelettriche.

Autore: Magomedov A.M.

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